Accelerator CT kombinuje tehnologiju akceleratora čestica sa tradicionalnom tehnologijom kompjuterizovane tomografije (CT). Koristi snopove čestica visoke{1}}e energije (kao što su visoko-rendgenski zraci- ili snopovi elektronskih zraka) za skeniranje uzoraka, rekonstruirajući trodimenzionalnu unutrašnju strukturu objekta iz podataka sa slike. Ispod je detaljno objašnjenje kako radi CT akcelerator:
1. Akcelerator generiše visoko{1}}energijske zrake čestica
Ključna komponenta CT akceleratora je akcelerator, koji je odgovoran za generiranje visoko{0}}snopova čestica. Akcelerator ubrzava elektrone ili druge čestice do ekstremno visokih energija koristeći električna ili magnetska polja. Tipično, generirani snopovi čestica uključuju:
Visoko{0}}Energijski X- zraci: Visoko{2}}Energijski X- zraci se generiraju ubrzavanjem elektronskih zraka za bombardiranje ciljanog materijala (kao što je volfram, molibden, itd.).
Elektronski snopovi: U nekim akceleratorskim CT uređajima, elektronski snopovi se mogu koristiti direktno za skeniranje.
Ove -snopove čestica visoke energije mogu prodrijeti u materijale različite gustine, čime posjeduju jaču moć prodiranja od tradicionalnih niskoenergetskih snopova X- zraka, što ih čini pogodnim za skeniranje uzoraka debljih ili više{3}}gustine.
2. Skeniranje postavljanja i rotacije uzorka
U akcelerometru CT, uzorak koji se ispituje postavlja se na rotirajuću platformu. Visokoenergetski snopovi čestica koje generiše akcelerator zrače uzorak iz više uglova, obično skenirajući u opsegu od 360- stepeni. Uzorak se polako rotira duž svoje ose tokom skeniranja, prikupljajući podatke nakon što rendgenske zrake ili snopovi elektrona prodiru iz različitih uglova sa svakom rotacijom.
Tokom ovog procesa, X-zraci ili snopovi elektrona prodiru u različite dijelove uzorka. Materijali različite gustine i sastava apsorbuju ili rasipaju različite količine snopa čestica, što rezultira različitim modovima slabljenja.
3. Prijem podataka detektora
Nasuprot uzorku, montiran je detektor visoke osjetljivosti, obično ravni detektor ili detektor fluorescencije. Ovi detektori primaju -energetske X- zrake ili elektronske zrake nakon što prođu kroz uzorak i pretvaraju ih u električne signale. Signali koje detektori bilježe sadrže informacije o slabljenju za različite dijelove uzorka, odnosno stepenu apsorpcije zračenja od strane različitih slojeva materijala.
Kako se uzorak rotira tokom skeniranja, detektori prikupljaju signale emitirane iz različitih uglova, formirajući više-uglove projekcije podataka. Ovi podaci pružaju potrebne informacije za naknadnu rekonstrukciju slike.
4. Prikupljanje podataka i rekonstrukcija slike
Skeniranja izvedena pomoću CT akcelerometra prikupljaju veliku količinu dvodimenzionalnih podataka o projekciji. Svaka projekcijska slika sadrži informacije o slabljenju uzorka pod određenim kutom. Izvođenjem matematičkih proračuna i rekonstrukcije na ovim-dimenzionalnim projekcijskim slikama, računar može dobiti trodimenzionalnu unutrašnju strukturu uzorka.
Algoritmi za rekonstrukciju slike koji se koriste u akcelerometru CT (kao što su filtrirani algoritmi povratne projekcije i algoritmi za algebarsku rekonstrukciju) mogu integrirati podatke o projekciji iz različitih uglova u trodimenzionalne volumetrijske podatke. Ovo omogućava istraživačima da ispitaju detaljnu unutrašnju strukturu uzorka, uključujući njegove sitne defekte, pore, pukotine itd.
5. 3D Prikaz i analiza slike
Rekonstruisane 3D slike se prikazuju pomoću kompjuterskog softvera. Ove slike su obično slike u sivim tonovima ili 3D prikazi sa efektima poboljšanja boja. Korisnici mogu dalje manipulirati softverom, kao što je rotiranje slike, podešavanje rezova ili zumiranje određenih područja, kako bi preciznije analizirali unutrašnju strukturu uzorka i sve potencijalne defekte.
